关于检验前轮罩位置及调整前轮罩定位夹紧工装检具的设计研究

《装备制造技术》2008年第 12期《装备制造技术》2008年第 12期《装备制造技术》2008年第 12期 在汽车前车体焊接总成中，前轮罩焊接质量的好坏直接 影响到前轮的定位，前轮定位包括前轮外倾角、主销内倾角、 主销后倾角、汽车前束，前轮定位能保证汽车在直线行驶中， 保持稳定并且转向轻便，即使在转向轮遇到外力偏转时，也能 自动回位。目前对前车体焊接拼台中前轮罩定位夹紧工装的 测量检验工具，是通过 CMM（三坐标测量仪）来完成，对前轮 罩位置的检测也是通过 CMM（三坐标测量仪）来完成。前轮罩 基于汽车坐标系 X轴及 Y轴都旋转了一定的角度，所形成的 前轮罩中心线是三维角度，用 CMM测量前轮罩中心角度，需 要半天的时间，而且测量值会因不同的人产生很大的误差，前 轮罩定位夹紧工装也因此调来调去，影响车身焊接的进度和 精确度。现设计检验前轮罩位置及调整前轮罩定位夹紧工装 检具，把检具放在前轮罩的相对位置后，用定位销将检具和前 轮罩定位好，用精度为 0.02/1000㎜的水平仪，对检具应保持 水平的平面进行测量水平检验。 水平仪是测量角度变化的一种常用量具，一般用来测量 直线度和垂直度。它是利用水准泡的移动来测量被测部位角 度变化。常用的是框式水平仪，其由框架和弧形玻璃管组成， 框架的测量面有平面和 V形槽，V形槽是便于放在圆柱面上 测量。弧形玻璃管的面有刻度，内装乙醚（或酒精），并留有 一个气泡（即水准泡），这个气泡总是停留在玻璃管内的最高 处。若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或向右移动，根据移 动的距离（格数），直接或通过计算即可知道被测零件的直线 度、平面度或垂直度。精度为 0.02/1000㎜的水平仪，玻璃管刻 线距离每格为 2㎜。通过调整检具水平面的水平度，来保证前 轮罩角度的正确性，使得测量简单，操作方便，前轮罩定位夹 紧工装的调整也变得灵活和可靠。 1 在汽车坐标系下前轮罩角度的三维分解（图示为 右边，左边与之对称） 下图所示①、②、③坐标轴所形成的坐标系为只将汽车坐 标系的圆点转到前轮罩圆心上的相对坐标系；注有提示的线 为前轮罩的中心线，从图上可看出，前轮罩的中心线相对坐标 系的 X轴顺时针旋转 α = 7.2578°，将相对坐标系绕着 X轴 顺时针旋转 α值，结果如图 2所示： 从图 2可看出坐标旋转后的 Z轴与前轮罩的中心线有一 定的角度 β。 YCZ基准面矢量轴①与前轮罩中心线的夹角如图 3： 从图 3可得到 β =90- 83.5716=6.4284°。 将相对坐标系绕着 Y轴顺时针旋转 β值，结果如图 4： 关于检验前轮罩位置及调整前轮罩 定位夹紧工装检具的设计研究 管 菁 （上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州 545007） 摘要：汽车前轮罩的位置，决定前轮的定位。在车身焊接过程中，通过设计检具对前轮罩定位夹紧工装进行调整，并对前车体焊接总成 中前轮罩位置正确与否进行检验，其检具设计简单、操作简便，配合水平仪的使用，使前轮罩位置测量精度可靠。 关键词：前轮罩；工装夹具；检具 中图分类号：TH82 文献标识码：A 文章编号：1672- 545X（2008）12- 0095- 02 收稿日期:2008- 09- 06 作者简介:管 菁（1977—）,女,江苏苏州人,工程师, 主要研究方向:车身焊接线上工装夹具的设计。 图 1 右前轮罩角度示意图 图 2 汽车坐标系绕 X轴顺时针旋转 α角 图 3 汽车坐标系 X轴与前轮罩中心线 β夹角 图 4 相对坐标系绕着 Y轴顺时针旋转 β值 95 Equipment Manufactring Technology No.12，2008Equipment Manufactring Technology No.12，2008Equipment Manufactring Technology No.12，2008 2 检验前轮罩位置及调整前轮罩定位夹紧工装检 具的设计 2.1 检具设计要满足的条件 运用 UGNX3.0对此检具进行设计。检具设计完成后要满 足以下条件： ⑴检具上表面与汽车坐标系中的 XCY基准面平行； ⑵检具下表面与前轮罩表面贴合； ⑶检具的定位孔位与前轮罩的孔位位置一致。 2.2 设计步骤 （1）先建立长 160，宽 200，高 80的长方体 （2）将汽车坐标系的定位点移到前轮罩大孔的圆心处 （3）将长方体装配到前轮罩附近，装配时满足长方体的表 面都与相对坐标系的基准面平行，结果如图 5所示： （4）用前轮罩表面对长方体进行 Trim，结果如图 6所示： （5）对 Trim后的长方体结合 Link命令前轮罩孔位进行 链接并打孔，结果如图 7所示： （6）此时的检具已设计完成（见图 8），检具上表面与汽车 坐标系中的 XCY基准面平行： 运用此检具对前轮罩及前轮罩定位夹紧工装进行检验 时，用定位销将检具定位在前轮罩的相对位置上，定位好检具 好后，将水平仪放在检具上表面即应与汽车坐标系中的 XCY 基准面平行的平面上。如图 9所示： 通过水平仪来调整检具的水平度即可保证前轮罩位置及 前轮罩定位夹紧工装。 3 结论 前轮罩位置和前轮罩定位夹紧工装的检测，一直以来都 是通过 CMM三坐标测量来完成的，因其位置角度沿 X轴和 Y 轴都有偏转，所形成的空间角度很难测量，即使测量，出来的 数据也会因不同的操作者而有很大的差异，这样即不方便对 前轮罩定位夹紧工装的调整，也不能很好地保证前轮罩的位 置。现在设计的检具，结构简单，只需铣出一个长方体后，再用 与前轮罩表面平行的平面将长方体一分为二，分别按要求钻 孔，即可用于整车左右前轮罩位置及前轮罩定位夹紧工装的 检测。此检测工具设计、制造简单，检测也很方便，检测及调 试结果精确度也很高，适宜推广应用。 参考文献： [1]国家机械工业委员会.机械工人技术理论教材高级车工 学[M].北京：机械工业出版社，1992 [2]王敏智，于江，王黎明.微型汽车构造、使用与维修[M].北京：机械 工业出版社，1999. 图 5 检具毛胚结构 图 6 检具定位面的确定 图 7 检具定位孔的确定 图 8 检具成形示意图 茛 茛 定位销 水平仪应 放置的平面 图 9 检具的使用示意图 Study on Work Fixtur of Test Front Cover Positions and Clamping Adjustment Targeting Front Cover GUAN Jing (SAIC GMWuling Automobile Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi 545007，China) Abstract:The location of the vehicle front- wheel cover, decided to front- wheel position. In the process of welding the body of the vehicle through seizure of the design of the front cover clamping positioning equipment to be adjusted before the body welding and assembly in the correct location of the front cover or not to carry out examinations and found a simple, easy to operate, With the level of the instrument, so that the front cover and reliable position measurement accuracy. Keywords:Front cover; Work fixtur ;GIGE 96